Rectificado de engranajes con tecnología Emag. Los modelos G 160 y G 250, que facilitan el rectificado de perfiles dentados, ofrecen soluciones para la producción de componentes de engranajes. El proceso Sky Grind, de Emag, permite el rectificado seco y establece un nuevo estándar en la industria al reducir costos y consumo energético sin comprometer la eficiencia y rapidez en la producción.
Fuente: EMAG LLC.
Las máquinas-herramienta empleadas en la fabricación de engranajes varían según la complejidad del engranaje y los requerimientos de producción.
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Formadoras de engranajes (Gear Shaping Machines)
Son utilizadas para cortar dientes en engranajes cilíndricos, incluidos engranajes helicoidales y rectos. Según Hideki Yamamoto, ingeniero de la empresa Yanmar, el corte se realiza mediante una fresa o un cortador de piñón alternativo. Este método permite el mecanizado de dientes internos y en áreas con obstrucciones cercanas al engranaje, aunque es menos eficiente en términos de tiempo de producción, dado que el cortador solo realiza cortes durante un tercio del tiempo de operación.
El uso de una fresa madre circular permite cortes precisos y flexibles para engranajes no circulares o complejos.
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Talladoras de engranajes (Gear Hobbing Machines)
Estas máquinas implementan una técnica conocida como tallado con fresa madre. El proceso, que implica una rotación continua de la fresa y el engranaje bruto, permite cortes consistentes y eficientes, ideales para la producción en masa.
Según Sandvik, ofrece ventajas como costos reducidos por rueda dentada, altas velocidades de corte y una mayor vida útil de la herramienta, con un manejo fácil y repetible de las herramientas sin necesidad de reafilado.
Además, pueden configurarse para operaciones manuales, semiautomáticas o automáticas, que afectan así la velocidad de producción y la intervención humana.
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Diferencias entre el formado y el tallado de engranajes
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Según Klingelnberg, proveedor de máquinas y soluciones para la manufactura de engranajes, el formado se realiza mediante un movimiento de corte interrumpido debido a la oscilación axial de la fresa, mientras que el tallado se limita a engranajes cilíndricos externos. Para internos, se usan métodos alternativos como el brochado o el skiving, que permite cortes continuos gracias a la alineación precisa de los ejes.
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Rectificadoras de engranajes
Una vez cortados los engranajes, las rectificadoras son fundamentales para finalizar su superficie y mejorar precisión y calidad. Yanmar clasifica estas máquinas en dos tipos: rectificadoras de generación continua y rectificadoras de perfiles. Las rectificadoras de perfiles, particularmente útiles para aplicaciones de alta precisión —como en la industria aeroespacial—, ofrecen un acabado superficial y dimensional superior.
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Máquinas de bruñido de engranajes
El bruñido de engranajes es otro método de acabado postratamiento térmico que deja marcas finas en la superficie del engranaje debido al rectificado en ángulo. Este método utiliza una rueda dentada que engrana con la pieza de trabajo para permitir un acabado preciso y uniforme a través de un deslizamiento lateral.
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Máquinas de dentado por rodadura (Gear Rolling Machines)
Este método implica el conformado en frío de los dientes del engranaje mediante rodillos endurecidos. Es un proceso altamente productivo y económico, adecuado para la producción en masa de engranajes cilíndricos rectos, con excelente acabado superficial y alta precisión dimensional.
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Power skiving
Sandvik Coromant, que implementa el power skiving en la fabricación de engranajes, combina procesos de tallado y formado en una única máquina multitarea. Esta técnica, que permite el mecanizado completo de componentes en una sola configuración, ha demostrado aumentar la utilización de las máquinas y, por ende, los márgenes de beneficio bruto. Un cliente en el segmento automotriz, por ejemplo, que logró reducir el tiempo de mecanizado en un 90 % al usar la herramienta CoroMill 178 para power skiving, mejoró notablemente la estabilidad del proceso y la calidad de los componentes.
Fuente: Sandvik Coromant
Esta técnica avanzada, empleada para la fabricación eficiente de engranajes internos y externos, basa su eficacia en la rotación sincronizada de la herramienta y la pieza.
Según Klingelnberg, alcanza una velocidad de corte óptima de 150 a 250 metros por minuto y mejora significativamente la producción. A pesar de sus ventajas, el skiving ha enfrentado desafíos como la duración limitada de las herramientas y las vibraciones excesivas, pero avances recientes en el diseño de herramientas han mejorado su eficiencia y reducido los costos de fabricación.
